オートファジーによる転移RNA分解と修飾ヌクレオシド排出の分子基盤

RNAは細胞にとって非常に重要な生体分子であり、その合成と分解は精巧な仕組みによって適切に制御されている。近年、RNAがオートファジーによって分解され、分解産物のヌクレオシドが細胞外に排出されることが示唆された。一方でRNA種の中の転移RNAのオートファジーによる分解の実態、分解産物の中の不要物である修飾ヌクレオシドの排出機構は不明である。申請者はこれまでの研究からオートファジー誘導条件において、転移RNA特異的な修飾ヌクレオシドやその他の修飾ヌクレオシド種がオートファジーに強く依存して細胞外に排出されていることを見出した。本年度は約5,000株の出芽酵母の非必須遺伝子欠損ライブラリーを用いて、オートファジー誘導条件での細胞外に排出される修飾ヌクレオシド量を指標とした網羅的なスクリーニングを行った。この解析結果から修飾ヌクレオシドの細胞外排出が抑制されている変異体を見出し、転移RNAの分解、修飾ヌクレオシドの細胞外排出に関与すると想定される候補遺伝子をいくつか同定した。さらにこの網羅的なスクリーニングの結果の妥当性を確保するため、再度候補遺伝子欠損細胞を作成して再現性を確認した。またRNAのオートファジー分解から修飾ヌクレオシドの細胞外排出までの一連の過程の中で、スクリーニングから得られた候補遺伝子がどのように関与しているかを明らかにするための実験を開始しており、これによって転移RNAを含めたRNAのオートファジー分解から修飾ヌクレオシドの細胞外排出の詳細な分子機構を明らかにできると期待される。

RNAは細胞にとって非常に重要な生体分子であり、その合成と分解は精巧な仕組みによって適切に制御されている。近年、RNAがオートファジーによって分解され、分解産物のヌクレオシドが細胞外に排出されることが示唆された。一方でRNA種の中の転移RNAのオートファジーによる分解の実態、分解産物の中の不要物である修飾ヌクレオシドの排出機構は不明である。申請者はこれまでの研究からオートファジー誘導条件において、転移RNA特異的な修飾ヌクレオシドやその他の修飾ヌクレオシド種がオートファジーに強く依存して細胞外に排出されていることを見出した。本年度は約5,000株の出芽酵母の非必須遺伝子欠損ライブラリーを用いて、オートファジー誘導条件での細胞外に排出される修飾ヌクレオシド量を指標とした網羅的なスクリーニングを行った。この解析結果から修飾ヌクレオシドの細胞外排出が抑制されている変異体を見出し、転移RNAの分解、修飾ヌクレオシドの細胞外排出に関与すると想定される候補遺伝子をいくつか同定した。さらにこの網羅的なスクリーニングの結果の妥当性を確保するため、再度候補遺伝子欠損細胞を作成して再現性を確認した。またRNAのオートファジー分解から修飾ヌクレオシドの細胞外排出までの一連の過程の中で、スクリーニングから得られた候補遺伝子がどのように関与しているかを明らかにするための実験を開始しており、これによって転移RNAを含めたRNAのオートファジー分解から修飾ヌクレオシドの細胞外排出の詳細な分子機構を明らかにできると期待される。